Giáo án Hóa học 10 - Tiết 14, Bài 9: Axit Nitric và muối Nitrat

Tiết 14	§ 9. AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT
Mục tiêu bài học
Kiến thức
Biết được: Cấu tạo phân tử, tính chất vật lí, ứng dụng, cách điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp.
Hiểu được: 
+ HNO3 là một trong những aixt mạnh nhất.
+ HNO3 là chất oxi hóa rất mạnh: oxi hóa hầu hết các kim loại, một số phi kim, nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.
Kỹ năng
Dự đoán tính chất hóa học. kiểm tra dự đoán bằng thí nghiệm từ đó rút ra kết luận.
Quan sát thí nghiệm, hình ảnhrút ra được nhận xét về tính chất của HNO3.
Viết các PTHH dạng phân tử, ion rút gọn minh học tính chất hóa học của HNO3 đặc và loãng.
Tính thành phần % khối lượng của hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3.
Thái độ
Thái độ tích cực.
Có ý thức đảm bảo an toàn khi sử dụng hóa chât và bảo vệ môi trường.
II. Phương pháp giảng dạy
Sử dụng phương pháp đàm thoại nêu vấn đề kết hợp với phương tiện trực quan.
III. Chuẩn bị
Giáo viên
Chuẩn bị nội dung kiến thức.
Hoá chất và dụng cụ làm thí nghiệm biểu diễn: dd HNO3 đặc, loãng; Cu; S bột; FeO. ống nghiệm, đèn cồn.
Học sinh
Cần chuẩn bị trước nội dung bài học ở nhà.
IV. Tiến trình lên lớp
Ổn định lớp
Bài cũ
Hoàn thành dãy chuyển hoá sau :
 N2 → NH3 → NH4Cl
	 $
 NH4NO3 →N2O 
Bài mới
Hoạt động của GV và HS
Nội dung 
Hoạt động 1 
- Từ công thức phân tử yêu cầu học sinh viết công thức cấu tạo?
- GV giải thích về kí hiệu ”→” trong CTCT.
- Xác định số oxi hoá của nitơ trong phân tử axit nitric?
Hoạt động 2 Tính chất vật lí
- Gv cho học sinh quan sát lọ chứa axit nitric. Yêu cầu học sinh cho biết màu sắc, trạng thái?
- Yêu cầu học sinh bổ sung thêm một số thông tin?
- Dựa vào thông tin trong SGK GV gợi ý cho HS giải thích vì sao axit nitric để lâu có màu vàng ?
Hoạt động 3
- GV yêu cầu HS dựa vào đặc điểm cấu tạo, trạng thái oxi hóa của N dự đoán tính chất của HNO3.
Hoạt động 4
- GV cung cấp thông tin.
 Dựa vào kiến thức đã học yêu cầu HS:
Viết PT điện li của HNO3.
Nêu tính chất chung của 1 axit 
- Yêu cầu học sinh lấy ví dụ, viết phản ứng và phương trình ion rút gọn.
- Dựa vào các PTPƯ trên yêu cầu HS rút ra nguyên nhân tính axit của HNO3, và xác định các PƯ trên thuộc loại phản ứng nào?
Hoạt động 5 
Đặt vấn đề: Cu là kim loại yếu. Cu có phản ứng được với HNO3 ko? Nếu phản ứng thì sản phẩm là gì? Nguyên nhân xảy ra phản ứng?
- GV làm thí nghiệm biểu diễn Cu + HNO3 đặc: 
- Nhận xét gì về tính oxi hoá của HNO3?
- Gv cung cấp thêm các thí dụ khác.
- Yêu cầu học sinh nhận xét tính oxi hoá của HNO3?
Yêu cầu học sinh cho vài thí dụ khác.
- Nhận xét tương tác của HNO3 với kim loại?
- HNO3 đặc có thể oxi hoá với nhiều phi kim.
GV làm thí nghiệm: Cho một mẩu S bằng hạt đậu xanh vào ống nghiệm đựng HNO3 đặc. Sau đó đun nóng nhẹ. Khi phản ứng kết thúc nhỏ vài giọt BaCl2. Yêu cầu HS quan sát, nhận xét hiện tượng, viết PTPƯ.
- GV yêu cầu HS cân bằng và xác định số oxi hóa các nguyên tố trong pư của C với HNO3 loãng, P với HNO3 đặc.
- GV yêu cầu HS nhận xét phản ứng giữa phi kim với HNO3.
- Tác dụng với hợp chất
GV bổ sung:
- GV hướng dẫn HS kết luận về tính chất hóa học của HNO3.
Hoạt động 6
- HNO3 có những ứng dụng nào ?
- GV bổ sung thêm một số thông tin.
Hoạt động 7
- GV yêu cầu HS theo dõi hình 2.7 SGK . Từ đó rút ra nguyên tắc điều chế HNO3 trong PTN. Viết PTHH.
- GV yêu cầu HS nghiên cứu thông tin trong SGK và cho biết trong công nghiệp điều chế HNO3 có mấy giai đoạn? Viết PTPƯ co mỗi giai đoạn.
- GV nhân xét và bổ sung:
A. AXIT NITRIC HNO3
I. Cấu tạo phân tử
- CTPT: HNO3
- CTCT:
“→” trong công thức cấu tạo cho biết cặp e liên kết chỉ do nguyên tử nitơ cung cấp.
II. Tính chất vật lí
Axit nitric là chất lỏng, không màu, bốc khói trong không khí ẩm.
Tan vô hạn trong nước.
HNO3 kém bến, ngay ở nhiệt độ thường có ánh sáng:
HNO3 → NO2 + O2 + H2O
Khí NO2 màu nâu đỏ, tan vào dung dịch axit, làm cho dung dịch này có màu vàng.
III. Tính chất hoá học
Phân tử HNO3 có tính axit và tính oxi hoá.
Tính axit
- HNO3 là một trong những axit mạnh nhất: 
 HNO3 → H+ + NO3-
→ mang đầy đủ tính chất của 1 axit: 
- Làm quỳ tím hoá đỏ
- Tác dụng với bazơ
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O 
 H+ + OH- → H2O
- Tác dụng với oxit bazơ
2HNO3 + MgO → Mg(NO3)2 + H2O
 H+ + MgO → Mg2+ + H2O
- Tác dụng với muối 
2HNO3+CaCO3 →Ca(NO3)2 +H2O+CO2 #
 H+ + CaCO3 → Ca2+ + H2O + CO2 #
Kết luận:
- HNO3 là axit mạnh.
- Tính axit do ion H+ gây nên.
- Phản ứng thể hiện tính axit là phản ứng trao đổi.
2. Tính oxi hoá
a. Tác dụng với kim loại
+4
Thí dụ 1: Cu tác dụng với HNO3 đặc
0
+5
Cu +4HNO3 (đặc) Cu(NO3)2 + 2NO2#+ 2H2O
Phương trình ion rút gọn
Cu+4H++ 2NO3- →Cu2+ + 2NO2 # + 2H2O
Thí dụ 2: Cu tác dụng với dung dịch HNO3 loãng:
0
+5
3Cu + 8HNO3 (loãng) 
+2
+2
Cu(NO3)2 + 2NO #+ 4H2O
0
Phương trình ion rút gọn
3Cu+8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ +2NO+4H2O
0
+5
Fe + 6HNO3 (đặc) 
+3
+4
Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
- HNO3 tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt) oxi hoá kim loại đến mức cao nhất, không giải phóng hiđro.
- Thông thường kim loại tác dụng với HNO3 đặc nóng thì luôn giải phóng NO2, loãng giải phóng NO.
- Kim loại có tính khử mạnh: Mg, Zn, Al.. HNO3 loãng có thể bị khử đến: N2, N2O, NH4NO3.
- HNO3 đặc nguội thụ động với nhôm, sắt, crôm.
b. Tác dụng với phi kim 
- Hiện tượng: 
+ Có khí màu nâu thoát ra: NO2 
+ Dung dịch sau phản ứng có kết tủa trắng với BaCl2 → có ion S
+ PTPƯ:
0
+5
6HNO3 (đặc)+ S 
+4
+6
H2SO4 + 6NO2 # + 2H2O
0
+5
 5HNO3 (đặc) + P 
+4
+5
H3PO4 + 5NO2 + H2O
HNO3( loãng) + C CO2 + NO + H2O
- Khi phản ứng với HNO3 đặc, nóng Phi kịm bị oxi hóa tới mức cao nhất, tùy theo nồng độ HNO3 bị khử đến NO hoặc NO2.
+2
+5
c. Tác dụng với hợp chất có tính khử:
3FeO + 10HNO3 → 
+2
+3
3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
 - Mùn cưa, vải, giấy bị bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc.
IV. Ứng dụng
SGK
V.Điều chế
Trong phòng thì nghiệm
Phương pháp điều chế HNO3 trong PTN
NaNO3 + H2SO4 HNO3 + NáHO4
Trong công nghiệp:
HNO3 được sản xuất từ NH3. Quá trình sản xuất gồm ba giai đoạn
- Oxi hóa khí amoniac bằng không khí ở nhiệt độ 850-900OC, xúc tác Pt
4NH3+5O2 4NO + 6H2O
- Oxi hóa NO thành NO2: Hỗn hợp chứa NO được làm nguội và oxi hóa thành NO2
2NO + O2 → NO2
- Chuyển hóa NO2 thành HNO3:
4NO2 + 2H2O + O2 → HNO3
Dd HNO3 thu được có nồng độ 52 – 68%. Để có nồng độ cao hơn người ta chưng cất axit này với H2SO4 đặc.
V. Củng cố
Hoàn thành các phản ứng sau :
Al + HNO3 → N2O +...
Fe + HNO3 → NO +...
Zn + HNO3 → N2O +...
	Mg + HNO3 → NH4NO3 +...
VI. Dặn dò
Về nhà làm bài tập SGK và SBT.
Chuẩn bị nội dung phần còn lại của bài học